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第十三章 电能 能量守恒专题复习（第四课时）
测量电源电动势和内电阻
测量电源电动势和内电阻
实验
原理
数据
处理
实验
拓展
电路
选择
误差
分析
I短
◇实验原理
E=
E=
在闭合回路中：
测量出：
可以求解E和r。
I短
◇实验原理
U
I
0
与纵轴交点表示I=0，此时E=U
与横轴的交点表示U路=0，此时E=Ir
E
r=
I短
0
r=
U1
I≠I短
△I
△U
I短
◇实验原理
等效内阻r′=
当r<等效内阻r′=
当r>>RA时，误差越小，
适用:待测电源内电阻较小
适用：待测电源内电阻较大
I短
◇实验原理
注意:
1.电压表，电流表的正负极和量程。
2.滑动变阻器的连接方式和接线位置。
I/A
U/V
◇数据处理
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.42 1.36 1.18 1.21 1.14 1.07
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
0
1.00
舍弃
I/A
U/V
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
1.50
1.40
1.30
1.20
1.10
0
1.00
舍弃
r==
E=1.5V
△U=0.45V
△I=0.25A
r真＞r测
◇误差分析
思考:（1）我们需要的是什么物理量？
（2）测量量与所需量之间是什么关系？
（3）我们该怎样来调整U-I图线？
（4）测量值与真实值之间大小关系怎样？
U路
I总
U测 =
I测
IV
=
+
E真
E真＞E测
◇误差分析
E真
I总=I测
U路=U测+IRA
E真=E测
r真r测
r真＞r测
E真＞E测
◇误差分析
1.干电池在长时间大电流放电时，内阻r会明显增大，故实验中有内阻r变化引起的误差。减小这类误差的方法是电路电流不宜过大，通电时间不宜过长。所以电表读数要快，每次读数完立刻断电。
2.读数、作图时的偶然误差。减小这类误差的方法是读数时视线正对；使用稍旧一点的干电池以获得较大的电压变化范围；作图时纵轴的刻度可以不从零开始，使点的分布范围更广；让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在两侧。
◇实验拓展
◇实验拓展
变化不明显
电源内阻r太小
测量：r′=r+R0
变化明显
内阻：r=r′-R0
◇实验拓展
E=U+
b=
k=
◇课堂练习
小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约 1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V ，内阻约为1000 Ω ；电流表量程为0～3mA ，内阻忽略不计。
（1）实验室的电阻箱有两种规格：电阻箱R1(0～99.9Ω) ，电阻箱R2(0～999.9Ω) ，图甲中的电阻箱R 应选用______（填“R1 ”或“R2 ”）。
（2）利用电阻箱的阻值R 与相应的电流表的示数I ，作出R-图像，如图乙所示，根据图像可得，水果电池的电动势为______V （结果保留三位有效数字）。
（3）若考虑电流表的内阻，则水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
◇课堂练习
小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约 1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V ，内阻约为1000 Ω ；电流表量程为0～3mA ，内阻忽略不计。
（1）实验室的电阻箱有两种规格：电阻箱R1(0～99.9Ω) ，电阻箱R2(0～999.9Ω) ，图甲中的电阻箱R 应选用______（填“R1 ”或“R2 ”）。
选择0-99.9欧的电阻箱R1，电流表的调节范围有限，所以应该选择R2。
R2
◇课堂练习
小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约 1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V ，内阻约为1000 Ω ；电流表量程为0～3mA ，内阻忽略不计。
（2）利用电阻箱的阻值R 与相应的电流表的示数I ，作出R-图像，如图乙所示，根据图像可得，水果电池的电动势为______V （结果保留三位有效数字）。
表达式：E=IR+Ir，
所以图线斜率k==1.25，就是电动势E
整理得：,
1.25
◇课堂练习
小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约 1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V ，内阻约为1000 Ω ；电流表量程为0～3mA ，内阻忽略不计。
（3）若考虑电流表的内阻，则水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
考虑电表内阻表达式为:E=I(R+r真+RA) ，
两式比较可以得到测量值r=r真+RA，即大于
整理得：,
整理得：,
大于
◇课堂小结
1.三种测量电源电动势和内电阻的方法
U
I
伏安法
伏阻法
安阻法
2.两种数据处理方法：方程组和图线
3.误差分析方法：修正图像和公式解析法。
同学们，再见

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